:
Mục Lục
Ngôn ngữ C++ là gì? Học C++ bạn có thể làm được gì? Đây là những câu hỏi rất cơ bản và có thể nhiều bạn đã biết câu trả lời. Nhưng liệu bạn đã thực sự hiểu được bản chất của vấn đề ở đây? Bằng việc có câu trả lời cho các câu hỏi này, vpsttt sẽ giúp bạn biết được rằng bạn có nên học lập trình C++ hay không?
1. Ngôn ngữ C++ là gì?
Ngôn ngữ lập trình C++ (C Plus Plus) là một ngôn ngữ lập trình bậc cao (high-level). Đây là ngôn ngữ lập trình đa năng được tạo ra bởi Bjarne Stroustrup như một phần mở rộng của ngôn ngữ lập trình C, hoặc “C với các Class”.
Ngôn ngữ đã được mở rộng đáng kể theo thời gian và C ++ hiện đại có các tính năng: lập trình tổng quát, lập trình hướng đối tượng, lập trình thủ tục, ngôn ngữ đa mẫu hình tự do có kiểu tĩnh, dữ liệu trừu tượng, và lập trình đa hình, ngoài ra còn có thêm các tính năng, công cụ để thao tác với bộ nhớ cấp thấp.
Từ thập niên 1990, C++ đã trở thành một trong những ngôn ngữ thương mại ưa thích và phổ biến của lập trình viên.
2. Điểm mạnh của ngôn ngữ C++ là gì?
Nói đến C++ thì không thể không nhắc đến những điểm mạnh của nó dưới đây:
- Tính phổ biến : C++ là một trong những ngôn ngữ lập trình phổ biến trên thế giới.
- Tính thực thi nhanh: Nếu bạn rành C++ thì bạn có thể lập trình nhanh. Một trong những mục tiêu của C++ là khả năng thực thi. Và nếu bạn cần thêm các tính năng cho chương trình, C++ cho phép bạn dùng ngôn ngữ Assembly (Hợp ngữ) – Ngôn ngữ lập trình bậc thấp nhất – để giao tiếp trực tiếp với phần cứng của máy tính.
- Thư viện đầy đủ: Có rất nhiều tài nguyên cho người lập trình bằng C++, bao gồm cả đồ hoạ API, 2D, 3D, vật lý các thiết bị âm thanh hỗ trợ giúp cho lập trình viên dễ dàng thực thi.
- Đa mô hình: C++ cho phép bạn lập trình theo cấu trúc tuyến tính, hướng chức năng, hướng đối tượng đa dạng tuỳ theo yêu cầu của người lập trình
C++ đáng để học và cần phải học khi bắt đầu muốn trở thành một lập trình viên đúng nghĩa. C++ là căn bản và là nền tảng định hướng cho việc tiếp cận sau này với các ngôn ngữ lập trình khác. Vậy bạn nghĩ sao? Chúng ta cùng bắt tay vào học lập trình C++ ngay nào!
3. Ứng dụng của ngôn ngữ C++
Ngôn ngữ lập trình C++ có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau do tính linh hoạt và hiệu suất của nó. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của C++:
Phát triển phần mềm hệ thống: C++ thường được sử dụng để phát triển hệ thống máy tính, phần mềm nhúng (embedded software), và các hệ thống thời gian thực (real-time systems) do hiệu suất cao và quản lý tài nguyên tốt.
Phát triển trò chơi: Ngôn ngữ C++ rất phổ biến trong việc phát triển trò chơi máy tính do khả năng tối ưu hóa hiệu suất và quản lý đồ họa và âm thanh.
Ứng dụng đa năng: C++ được sử dụng trong việc phát triển các ứng dụng đa năng như trình duyệt web, ứng dụng văn bản, và phần mềm biên dịch.
Hệ thống điều khiển và nhúng: C++ thích hợp cho việc phát triển các hệ thống điều khiển nhúng, như các hệ thống IoT (Internet of Things) và các thiết bị nhúng khác.
Phát triển phần mềm 3D và đồ họa: C++ thường được sử dụng trong việc phát triển phần mềm đồ họa và ứng dụng 3D như phần mềm thiết kế 3D và phần mềm đồ họa máy tính.
Hệ thống tài chính và giao dịch: C++ được sử dụng trong các ứng dụng tài chính và giao dịch, đặc biệt là khi cần xử lý dữ liệu số lớn với hiệu suất cao.
Mạng và viễn thông: C++ thường được sử dụng trong việc phát triển các ứng dụng mạng và viễn thông, bao gồm các giao thức mạng và ứng dụng truyền dữ liệu.
Phát triển hệ thống thông tin và máy chủ: C++ có thể được sử dụng để phát triển các ứng dụng máy chủ, cơ sở dữ liệu, và hệ thống thông tin nhanh chóng và hiệu quả.
Phát triển phần mềm cho thiết bị di động: Một số ứng dụng di động sử dụng C++ để cung cấp hiệu suất cao và tích hợp tốt với các hệ thống và thư viện hiện có.
Tóm lại, C++ là một ngôn ngữ lập trình mạnh mẽ và linh hoạt, thích hợp cho nhiều ứng dụng khác nhau trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau.
4. Các chức năng hướng đối tượng của C++
Tính đóng gói
- C++ xây dựng tính đóng bằng cách cho phép mọi thành viên của một lớp có thể được khai báo bằng các từ khoá public, private hay protected.
- Nguyên lý của OOP là mọi và chỉ có các hàm là có thể truy cập được đến các giá trị nội tại của cùng lớp thì nên có tính đóng. C++ có hỗ trợ đặc tính này (qua các hàm thành viên và các hàm friend), nhưng C++ lại không là yêu cầu bắt buộc: người lập trình có thể khai báo các phần hay tất cả các giá trị nội tại là công cộng (public), và cũng cho phép làm cho toàn bộ lớp trở thành công cộng.
- Một thói quen tốt cần có trong thực hành là khai báo mọi dữ liệu đều là riêng tư (private), hay ít nhất ở dạng bảo tồn, và sau đó, tạo ra một giao diện nhỏ (thông qua các phương pháp) cho người dùng của lớp này giấu đi các chi tiết thiết lập bên tron
Tính đa hình
- Khái niệm đa hình được dùng khá rộng rãi và là khái niệm bị lạm dụng cũng như không được định nghĩa rõ ràng.
- Nói chung tính đa hình trong lập trình hướng muốn nói đến 1 đoạn code nhưng trong 2 trường hợp khác nhau có thể xuất ra 2 kết quả khác nhau. Vì tính chất ra nhiều kết quả khác nhau này nên nó được gọi là đa hình.
- Trong trường hợp của C++, khái niệm này thường được nối kết với các tên của các hàm thành viên. Các hàm thành viên này có cùng tên, sự khác nhau chỉ có thể được dựa vào một hay cả hai yếu tố sau:
- Số lượng và kiểu của các đối số (tức là nguyên mẫu của hàm). Tính chất này gọi là đa hình tĩnh (static polymorphism)
- Kiểu lớp mà thực thể thực sự thuộc vào. Tính chất này được dùng khi hàm thành viên được định nghĩa là hàm ảo qua từ khóa virtual, tính chất này gọi là đa hình động (dynamic polymorphism)
- Khi được gọi thì chương trình sẽ tùy theo hai yếu tố trên để xác định chính xác hàm nào phải được thực thi trong số các hàm cùng tên.
Tính kế thừa
- Kế thừa từ một lớp cơ sở có thể được khai báo thông qua các đặc tính công cộng, bảo tồn, hay riêng tư. Những đặc tính này cho phép xác định khi nào các lớp dẫn xuất hay không liên quan có thể sử dụng các thành viên công cộng, bảo tồn, hay riêng tư của lớp cơ sở.
- Các lớp cơ sở có thể được khai báo là ảo (thông qua từ khóa virtual). Kế thừa ảo bảo đảm rằng chỉ có một thực thể của lớp cơ sở tồn tại trong đồ thị kế thừa, tránh được một số vấn đề mơ hồ của việc đa kế thừa.
- Đa kế thừa cũng là một tính năng có nhiều tranh cãi trong C++. Tính đa kế thừa cho phép một lớp được dẫn xuất từ nhiều hơn một lớp cơ sở; điều này có thể dẫn tới một đồ thị phức tạp của các quan hệ kế thừa.
5. Ví dụ đơn giản bằng ngôn ngữ C++
Ví dụ “Hello World” dùng hàm cout trong thư viện chuẩn C++ để hiển thị một chuỗi ký tự và kết thúc chương trình.
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout << "Hello World!" << endl;
}
Ví dụ: cộng, trừ, nhân, chia 2 số
#include <iostream>
int main() {
int num1, num2;
// Nhập hai số tự nhiên từ người dùng
std::cout << "Nhập số thứ nhất: ";
std::cin >> num1;
std::cout << "Nhập số thứ hai: ";
std::cin >> num2;
// Thực hiện các phép toán
int sum = num1 + num2;
int difference = num1 - num2;
int product = num1 * num2;
// Kiểm tra num2 khác 0 trước khi chia
int quotient;
if (num2 != 0) {
quotient = num1 / num2;
} else {
std::cout << "Lỗi: Không thể chia cho 0." << std::endl;
return 1; // Kết thúc chương trình với mã lỗi
}
// In kết quả lên màn hình
std::cout << "Tổng: " << sum << std::endl;
std::cout << "Hiệu: " << difference << std::endl;
std::cout << "Tích: " << product << std::endl;
std::cout << "Thương: " << quotient << std::endl;
return 0;
}
Ví dụ giải phương trình bậc 2
#include <iostream>
#include <cmath>
int main() {
double a, b, c;
std::cout << "Nhập hệ số a: ";
std::cin >> a;
std::cout << "Nhập hệ số b: ";
std::cin >> b;
std::cout << "Nhập hệ số c: ";
std::cin >> c;
// Tính delta
double delta = b * b - 4 * a * c;
if (delta > 0) {
// Hai nghiệm phân biệt
double x1 = (-b + sqrt(delta)) / (2 * a);
double x2 = (-b - sqrt(delta)) / (2 * a);
std::cout << "Phương trình có 2 nghiệm phân biệt: x1 = " << x1 << " và x2 = " << x2 << std::endl;
} else if (delta == 0) {
// Một nghiệm kép
double x = -b / (2 * a);
std::cout << "Phương trình có nghiệm kép: x = " << x << std::endl;
} else {
// Không có nghiệm thực
std::cout << "Phương trình không có nghiệm thực." << std::endl;
}
return 0;
}
6. Lời kết
Ngôn ngữ lập trình C++ là một công cụ mạnh mẽ và đa năng, đã và đang phát triển và sử dụng rộng rãi trong thế giới lập trình. C++ cung cấp nhiều tính năng mạnh mẽ như hướng đối tượng, quản lý bộ nhớ, hiệu suất cao và kiến thức sâu về máy tính.
Tuy nhiên, C++ cũng đòi hỏi từ lập trình viên kiến thức sâu về ngôn ngữ và quản lý tài nguyên, đồng thời cũng có thể dẫn đến mã nguồn phức tạp hơn so với một số ngôn ngữ khác. Việc sử dụng C++ đòi hỏi sự quyết đoán và tinh thần thẩm mỹ để viết mã sạch sẽ và dễ đọc.
Trong tương lai, C++ vẫn sẽ tiếp tục phát triển và thích nghi với các yêu cầu của ngành công nghiệp công nghệ thông tin. Nó sẽ vẫn được sử dụng trong các dự án quan trọng và yêu cầu hiệu suất cao.
Chúng ta cần cảm ơn tất cả các nhà phát triển, cộng đồng, và tất cả những người đã đóng góp vào sự phát triển và duy trì của C++.
